Jako zdjęcie miesiąca ESA i Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba opublikowały fotografię kwazara oddalonego od Ziemi aż o 6 mld lat świetlnych. Oznaczony jako RX J1131-1231 kwazar z Ziemi widoczny jest w Gwiazdozbiorze Pucharu.

Przy wykonywaniu zdjęcia astronomowie wykorzystali soczewkowanie grawitacyjne wywołane przez galaktykę znajdującą się na drodze lecącego od kwazara światła.

Grawitacyjne soczewkowanie to zjawisko przewidziane już przez Einsteina, które działa podobnie jak teleskop i powiększa obraz. Światło nie jest jednak, w tym przypadku zaginane przez szklane soczewki, a przez silne pole grawitacyjne masywnych obiektów, na przykład galaktyk.

Obraz został uchwycony za pomocą instrumentu MIRI (Mid-Infrared Instrument) Teleskopu Webba w ramach programu obserwacyjnego mającego na celu badanie ciemnej materii.

Ciemna materia to niewidzialna forma materii, która, jak się uważa, stanowi większość masy Wszechświata.

Obserwacje kwazarów za pomocą teleskopu Webba pozwalają astronomom badać naturę ciemnej materii w mniejszych skalach niż kiedykolwiek wcześniej. Kwazar poddawany jest także obserwacjom w zakresie promieni X.

Pomiary emisji promieniowania rentgenowskiego z kwazarów mogą dostarczyć wskazówek dotyczących prędkości obrotowej kryjącej się w nich, centralnej czarnej dziury, co z kolei może dostarczyć ważnych informacji, m.in. na temat tego, jak czarne dziury rosną w czasie.

Na przykład, jeśli czarna dziura rośnie głównie w wyniku kolizji i połączeń między galaktykami, powinna gromadzić materiał w stabilnym dysku, a stały dopływ nowej materii z tego dysku powinien prowadzić do szybkiego obrotu czarnej dziury.

Z drugiej strony, jeśli czarna dziura rośnie w wyniku wielu małych epizodów spadania na nią masy, gromadzi materiał z losowych kierunków, co nie prowadzi do takiego zwiększenia prędkości.

Obserwacje wskazują, że czarna dziura w tym konkretnym kwazarze obraca się z prędkością przekraczającą połowę prędkości światła, co sugeruje, że rosła poprzez połączenia galaktyk, a nie poprzez przyciąganie materiału z różnych kierunków.

Warto dodać, że soczewkowanie grawitacyjne zniekształca obraz, ponieważ światło omija soczewkujący obiekt z różnych stron.

Z tego powodu, na zdjęciu galaktykę z kwazarem widać jako przyciemniony pierścień, a w jego górnej części znajdują się trzy bardzo jasne punkty - kopie pojedynczego kwazara.

W centrum pierścienia, jako mała kropka widoczna jest natomiast eliptyczna galaktyka, która powoduje soczewkowanie.

Więcej informacji tutaj.  (PAP)

Marek Matacz

mat/ agt/